Kako debljina leće utječe na žarišnu duljinu?

Posted on
Autor: Lewis Jackson
Datum Stvaranja: 5 Svibanj 2021
Datum Ažuriranja: 16 Studeni 2024
Anonim
Focal Length Explained - Physics of Lenses
Video: Focal Length Explained - Physics of Lenses

Sadržaj

Žarišna dulina objektiva govori o tome koliko je daleko od leće stvorena usredotočena slika, ako se svjetlosne zrake koje se približavaju leći paralelne. Objektiv s više "snage savijanja" ima kraću žarišnu duljinu, jer učinkovitije mijenja put svjetlosnih zraka od slabijeg. Većinu vremena leće možete tretirati kao tanke i zanemariti bilo kakve efekte debljine, jer je debljina leće mnogo manja od žarišne duljine. Ali kod debljih sočiva, koliko su guste, čine razliku i općenito rezultiraju kraćom žarišnom duljinom.


TL; DR (Predugo; nisam pročitao)

Pod uvjetom da su svi ostali aspekti objektiva jednaki, deblja leća smanjuje žarišnu duljinu (f) u usporedbi s tanjim sočivom, prema jednadžbi proizvođača leće:

(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

Gdje t znači debljina sočiva, n je indeks loma i R1 i R2 opišite zakrivljenost površine s obje strane leće.

Jednadžba proizvođača leće

Jednadžba proizvođača leća opisuje odnos debljine leće i žarišne duljine (f):

(1 / f) = (n – 1) × {(1/R1) – (1/R2) + }

Postoji puno različitih izraza u ovoj jednadžbi, ali dvije najvažnije stvari koje treba napomenuti jesu t označava debljinu leće, a žarišna duljina je recipročan rezultata s desne strane. Drugim riječima, ako je desna strana jednadžbe veća, žarišna duljina je manja.


Ostali pojmovi koje trebate znati iz jednadžbe su: n je indeks loma leće i R1 i R2 opišite zakrivljenost površina leća. Jednadžba koristi "R"Jer znači radijus, pa ako proširite krivulju svake strane leće u cijeli krug, R vrijednost (s pretplatom 1 za stranu na kojoj svjetlost ulazi u objektiv i 2 s one strane na koju ostavlja leće) govori vam o polumjeru tog kruga. Tako će plića krivulja imati veći polumjer.

Debljina leće

t pojavljuje se u brojaču posljednjeg ulomka u jednadžbi proizvođača leća, a taj izraz dodajete na druge dijelove desne strane. To znači da je veća vrijednost t (tj., deblja leća) učiniće da desna strana ima veću vrijednost, pod uvjetom da polumjeri bilo koje polovice leće i indeks loma ostanu isti. Kako je uzajamna strana ove jednadžbe žarišna duljina, to znači da će deblja leća općenito imati manju žarišnu duljinu od tanje leće.


To možete razumjeti intuitivno, jer lom svjetlosnih zraka kada uđu u staklo (koji ima veći indeks loma od zraka) omogućuje leći da obavlja svoju funkciju, a više stakla općenito znači više vremena za pojavu refrakcije.

Zakrivljenost objektiva

R Pojmovi su ključni dio jednadžbe proizvođača leća i pojavljuju se u svakom izrazu s desne strane. Oni opisuju kako je zakrivljena leća, a sve se pojavljuju u nazivima frakcija. To odgovara većem radijusu (tj., Manje zakrivljeni objektiv) koji daje općenito veću žarišnu duljinu. Imajte na umu da izraz koji sadrži samo R2 oduzima se od jednadžbe, međutim, što znači manju R2 vrijednost (izraženija krivulja) smanjuje vrijednost desne strane (i na taj način povećava žarišnu duljinu), dok veća R1 vrijednost čini isto. Međutim, oba se radijusa pojavljuju u posljednjem izrazu, a manja zakrivljenost za bilo koji dio u tom slučaju povećava žarišnu duljinu.

Indeks loma

Indeks loma stakla korišten u leći (n) također utječe na žarišnu duljinu, kao što pokazuje jednadžba proizvođača leća. Indeks loma stakla kreće se od oko 1,45 do 2,00, a općenito veći indeks loma znači da leća učinkovitije savija svjetlost, smanjujući tako žarišnu duljinu leće.